З Заглянем в кладовые Земли 

Определения и обозначения

Горные породы — природные тела, из которых состоит земная кора. Они могут быть сложены одним минералом или несколькими; например, гранит объединяет полевой шпат, кварц и слюду. Это понятие помогает описывать, из какого природного материала сложены участки земной коры. По составу породы можно отличать друг от друга и понимать, где искать нужное сырьё.

Минералы — природные вещества, входящие в состав горных пород. К минералам относятся, например, кварц, слюда и полевой шпат; они различаются цветом, твёрдостью, блеском и другими свойствами. Эти признаки помогают распознавать минералы и объясняют, почему материалы ведут себя по-разному. Сочетания минералов придают породе её особенности.

Полезные ископаемые — горные породы и минералы, которые человек добывает и использует. Их называют полезными не потому, что они обязательно полезны для здоровья, а потому, что они нужны людям в хозяйстве: из руд получают металлы, а песок используют при изготовлении строительных материалов. К полезным ископаемым относятся также топливо и сырьё для промышленности. Их свойства подсказывают, для каких работ они подходят.

Месторождение — участок земной коры, где полезное ископаемое залегает в количестве, пригодном для добычи. Отдельного кусочка породы недостаточно: нужно, чтобы сырья было достаточно для разработки участка. Знание о месторождениях помогает выбирать места добычи и планировать, как доставить и использовать найденное сырьё. При этом оценивают не только количество, но и условия залегания.

Как это устроено

Горные породы образуют земную кору, но состав у них неодинаковый. Одни породы состоят почти из одного минерала, а другие представляют собой смесь нескольких. Например, в граните видны зёрна полевого шпата, кварца и слюды, потому что эти минералы различаются по цвету и блеску. Состав влияет на свойства породы: поэтому один материал можно дробить на щебень, а другой удобнее использовать для получения определённого вещества.

Полезные ископаемые применяют по-разному, потому что у каждого есть подходящие свойства. Песок состоит из мелких зёрен, а глина при увлажнении становится пластичной, поэтому оба материала нужны для строительных работ и изготовления изделий. Железную руду перерабатывают, чтобы получить металл: он подходит для изготовления прочных предметов. Уголь, нефть и газ служат топливом, потому что при использовании выделяют энергию; нефть и газ также являются сырьём для производства разных веществ.

Способ добычи выбирают с учётом того, где и в каком состоянии залегает ископаемое. Если твёрдая порода находится близко к поверхности, её часто разрабатывают в открытом карьере: грунт снимают, а сырьё извлекают сверху. Когда залежь находится глубоко, к ней прокладывают подземные выработки — шахты. Нефть и газ движутся или поднимаются по пробурённой скважине, поэтому их не вывозят из подземной выработки как твёрдый камень.

Добыча — только начало пути полезного ископаемого к человеку. Сырьё перевозят туда, где его будут сортировать и перерабатывать: например, из руды извлекают металл, а песок может стать частью стекла или строительной смеси. Обработка нужна потому, что найденное в природе вещество не всегда имеет подходящую форму и чистоту для непосредственного использования. После переработки материал становится готовым продуктом или топливом, которое доставляют потребителям.

Полезные ископаемые: свойства, добыча и использование

Сначала найди в строке ископаемое, затем сопоставь его свойства со способом добычи и применением. Указанные способы могут различаться: выбор зависит от глубины и условий залегания месторождения. Так таблица показывает, почему один и тот же способ подходит не каждому сырью.

Разбор задач

Задача 1. Определи, какие из предметов изготовлены из полезных ископаемых: стеклянный стакан, деревянная ложка, металлический гвоздь. Нужно выяснить, из какого материала сделан каждый предмет, а затем связать его с природным сырьём. Не следует считать, что предмет обязательно целиком сделан из добытого вещества: часто сырьё сначала перерабатывают.

1. Стеклянный стакан сделан из стекла, для изготовления которого используют песок.
2. Деревянная ложка сделана из древесины, а дерево не является полезным ископаемым.
3. Металлический гвоздь сделан из металла, который получают из руды.

Ответ: стакан и гвоздь изготовлены с использованием полезных ископаемых; деревянная ложка — нет. Проверка проста: песок и руда добываются из земной коры, а древесина происходит от растения. При этом стакан и гвоздь — уже изделия, а не сами полезные ископаемые.

Задача 2. Нужно добыть залегающий близко к поверхности песок. Какой способ подходит и почему? Сначала определим, что песок — твёрдое сыпучее сырьё, а затем учтём глубину его залегания. Здесь не требуется проходить подземные выработки, поскольку залежь находится неглубоко.

1. Если сырьё находится у поверхности, к нему можно добраться сверху.
2. Для этого снимают верхний слой грунта и разрабатывают участок открытым способом.
3. Такую разработку ведут в карьере, откуда песок грузят и вывозят.

Ответ: песок добывают в карьере, потому что он залегает близко к поверхности. Шахта нужна для доступа к глубоко расположенным твёрдым залежам, поэтому в этой ситуации она не подходит. Выбор способа определяется не только названием ископаемого, но и местом его залегания.

Задача 3. Сопоставь железную руду, уголь и нефть с применением и способом добычи. Нужно учитывать и состояние вещества, и его назначение. Сравнивая эти признаки, легче понять, почему все три ископаемых нельзя добывать одинаково.

1. Из железной руды получают металл; близко залегающую руду добывают в карьере, а глубокую — в шахте.
2. Каменный уголь используют как топливо и сырьё; его добывают в шахтах либо открытым способом, если пласт доступен сверху.
3. Нефть является жидкостью, поэтому её извлекают через скважины; затем используют как топливо и промышленное сырьё.

Ответ: руда нужна для получения металла, уголь — как топливо и сырьё, нефть — как топливо и сырьё для производства. Для твёрдых залежей выбирают карьер или шахту по глубине, а нефть выводят на поверхность через скважину. Значит, способ добычи связан и с расположением месторождения, и с состоянием ископаемого.

Типичные ошибки

Ошибка — считать горную породу и минерал одним и тем же. Так можно подумать, потому что оба слова обозначают природные материалы, но порода может состоять из нескольких минералов. Проверь себя на примере гранита: кварц, слюда и полевой шпат — минералы, а их сочетание образует горную породу.

Ошибка — называть полезными ископаемыми только топливо. Уголь и нефть часто приводят как примеры, поэтому легко забыть о рудах и строительных материалах. Проверь себя вопросом: добывают ли материал из земной коры и используют ли его люди? Песок, глина и железная руда тоже соответствуют этому признаку.

Ошибка — думать, что ископаемое сразу готово к использованию. Некоторые вещества действительно применяют после небольшой обработки, но руду, например, перерабатывают, чтобы получить металл. Чтобы проверить себя, проследи путь от месторождения до изделия: добыча, перевозка, обработка и только затем применение. Этот порядок помогает не путать сырьё с готовым материалом.

Ошибка — считать запасы неисчерпаемыми. Залежи могут казаться огромными, однако многие полезные ископаемые образуются очень медленно и при добыче расходуются. Проверь себя: можно ли быстро создать новую залежь угля или руды после того, как её извлекли? Нет, поэтому сырьё следует использовать разумно, а при добыче учитывать вред для природы.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в теме, нужно знать, что земная кора — твёрдая оболочка Земли, сложенная природными материалами. Сведения о полезных ископаемых связаны с изучением почвы и природных ресурсов: добыча меняет ландшафты, поэтому важна охрана природы. Позже эти знания помогут понять работу промышленности и энергетики, получение металлов и строительных материалов. Так природное сырьё связывает устройство Земли с повседневными предметами и производством.

Что запомнить

• Земная кора состоит из горных пород.
• Горные породы могут быть сложены из нескольких минералов.
• Полезные ископаемые добывают и используют в хозяйстве.
• Свойства ископаемого связаны с его применением.
• Ископаемые добывают в карьерах, шахтах и скважинах.
• Многие запасы полезных ископаемых ограничены.
• Добычу нужно вести так, чтобы меньше вредить природе.